Выч.Маш.Ответы / Вопрос№20
.docxтипичные методы ввода/вывода для микропроцессора
Устройство ввода-вывода осуществляет передачу данных, а также сигналов состояния и управляющих сигналов между ЭВМ и внешним или периферийными устройствами. Процесс передачи включает в себя обмен сигналами состояния и управления и вслед за тем собственно пересылку данных. Устройство ввода-вывода должно регулировать временные различия между ЭВМ и периферийными устройствами, формировать должным образом формат данных, управлять сигналами состояния и управления и обеспечивать требуемый уровень тока и напряжения. Нерегулярные передачи могут управляться сигналами прерывания, которые сразу привлекают внимание ЦП и вызывают приостановку его нормальной работы. Сама передача данных между ЭВМ и периферийными устройствами происходит быстро, но обеспечение правильной передачи занимает намного больше времени. Типичная операция ввода происходит следующим образом :
1) периферийное устройство сигнализирует ЦП о том, что имеются новые данные. Устройство ввода-вывода должно соответствующим об разом сформировать сигнал и держать его до тех пор, пока ЦП его не примет;
2) периферийное устройство посылает данные в ЦП. Устройство ввода-вывода должно хранить их до тех пор, пока ЦП не будет готов их считать;
3) центральный процессор считывает данные. Устройство ввода-вы вода должно иметь блок дешифрирования, который выбирает определенную часть УВВ (или порт). Считывание данных должно снять сигнал, свидетельствующий о том, что данные имеются: результатом этого может быть также подтверждение, посланное периферийному устройству, о том что оно может посылать новые данные. Устройство ввода-вывода может также выполнять некоторые функции, которые выполняет ЦП. Эти функции включают в себя преобразование данных из последовательного кода в параллельный, включение или исключение специальных символов, отмечающих начало или конец передачи данных, а также преобразование кодов обнаружения ошибок таких как проверка на четность. Более того, шины могут соединять ЦП как с памятью, так и с УВВ. Одна линия управления может определять назначение блоков. Действительно, некоторые ЭВМ (например, Motorola 6800) полностью совмещают по адресному полю память и УВВ; они обращаются к устройствам ввода или вывода так же, как к ячейкам памяти. Современные ЭВМ имеют прямую связь между памятью и УВВ, что позволяет осуществлять передачу данных к периферийным устройствам и обратно без участия ЦП. Этот метод передачи данных называется прямым доступом к памяти (ПДП). Преимуществом ПДП является то, что скорость передачи ограничивается только временем доступа к памяти (обычно менее 1 мкс). Для передачи данных через ЦП требуется несколько команд, и на это уходит в 10—20 раз больше времени. Прямой доступ к памяти применяется с быстродействующими периферийными устройствами, такими как магнитные диски, быстродействующие линии связи или дисплеи